2024年沪教新版必修2物理下册阶段测试试卷

…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页，总=sectionpages22页第=page11页，总=sectionpages11页2024年沪教新版必修2物理下册阶段测试试卷462考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______姓名：______班级：______考号：______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共5题，共10分)1、质量为m的物体，从静止起以的加速度竖直下降h高度，则（）A.物体的机械能增加B.物体的机械能减少C.物体动能增加mghD.重力做功2、如图所示，ABC为在竖直平面内的金属半圆环，AC连线水平，AB为固定在AB两点间的直金属棒，在直棒上和圆环的BC部分分别套着两个相同的小环M、N，现让半圆环绕对称轴以角速度ω做匀速转动，半圆环的半径为R，小圆环的质量均为m，棒和半圆环均光滑，已知重力加速度为g，小环可视为质点，则M、N两环做圆周运动的线速度之比为（）

A.B.C.D.3、在地月系统中，若忽略其它星球的影响，质量为M的地球和质量为m的月球运动情况如图所示。地球和月球在相互引力的作用下都绕某一定点O做匀速圆周运动，且两者的中心和O三点始终共线，两者始终分别在O点的两侧，测得月球做圆周运动的周期为T1。但我们在平常近似处理问题时，常常认为月球是绕地球中心做匀速圆周运动的；这种情况下得到月球绕地球中心做圆周运动的周期为T2。则下列关系正确的是（）

A.B.C.D.4、某船在静水中的划行速度v1=4m/s，要渡过d=30m宽的河，河水的流速v2=5m/s．下列说法中正确的是（）A.该船的最短航程等于30mB.该船不可能沿垂直于河岸的航线抵达对岸C.该船渡河所用时间至少是10sD.河水的流速越大，渡河的最短时间越长5、某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆．每过N年；该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示．该行星与地球的公转半径比为。

A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共6题，共12分)6、如图，一质点以速度v0从倾角为θ的斜面底端斜向上抛出，落到斜面上的M点且速度水平向右．现将该质点以2v0的速度从斜面底端朝同样方向抛出，落在斜面上的N点．下列说法正确的是())

A.落到M和N两点速度之比为1:1B.落到M和N两点时间之比为1:2C.落到N点时速度方向水平向右D.M和N两点距离斜面底端的高度之比为1:27、关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.曲线运动一定是变速运动B.做曲线运动的物体，受到的合外力方向一定在不断改变C.只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心D.做匀变速曲线运动的物体，相等时间内速度的变化量相同8、地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为假设月球绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，向心加速度为a。已知万有引力常量为G，地球半径为R，下列说法中正确的是（）A.地球自转的角速度B.地球密度C.向心加速度之比D.地球自转周期与月球公转周期之比为9、在火星表面上用探测器做了一次竖直方向的运动实验，探测器从火星表面先竖直向上做初速度为0的匀加速直线运动，内部一质量为m的物体受到竖直向上的支持力是其重力的1.8倍，关闭发动装置，探测器接着做竖直上抛运动到达最高点，最后自由落体回到火星表面。已知上升过程的最大速度为与火星表面的最大距离为h，万有引力常量为G；下列说法正确的是（）

A.探测器在上升的过程中，先处于失重状态后处于超重状态B.探测器在下降过程中的平均速度大小为C.若火星的质量为M，则火星的半径为D.若火星的半径为R，则火星的第一宇宙速度为10、宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，三星质量也相同．现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星做圆周运动，如图甲所示；另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，如图乙所示．设两种系统中三个星体的质量均为m，且两种系统中各星间的距离已在图甲、图乙中标出，引力常量为G；则下列说法中正确的是（）

A.直线三星系统中星体做圆周运动的线速度大小为B.直线三星系统中星体做圆周运动的周期为C.三角形三星系统中每颗星做圆周运动的角速度为D.三角形三星系统中每颗星做圆周运动的加速度大小为11、质量为m的物体，从静止出发以的加速度竖直下降h的过程，下列说法正确的是（）A.下落的平均速度为B.下落用的时间为C.物体的机械能减少了D.重力的最大功率为评卷人得分三、填空题(共7题，共14分)12、近年来我国高速铁路发展迅速，现已知某新型国产机车总质量为m，如图已知两轨间宽度为L，内外轨高度差为h，重力加速度为g，弯道半径为R。

（1）该弯道处设计成内外轨存在高度差的原因是________。

（2）该弯道处最为适宜的通过速度是______。

13、用高压水枪喷出的水流研究在初设速度大小一定时，射高h、射程s与射角（初设速度与水平方向的夹角）的关系；由实验情景在坐标纸上画出的模拟轨迹如图所示。由此可得出结论：

（1）射角越大，射高___________；

（2）射角等于___________时；射程最大；

（3）两次的射角互余，则两次的___________相等；14、如图所示，直径为d的纸质圆筒，以角速度ω绕轴O高速运动，有一颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时间小于半个周期，在筒上先、后留下a、b两个弹孔，已知ao、bo间夹角为φ弧度，则子弹速度为____________

15、判断下列说法的正误。

（1）万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间。（____）

（2）牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量。（____）

（3）质量一定的两个物体，若距离无限小，它们间的万有引力趋于无限大。（____）

（4）由于太阳质量大，太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力。（____）16、第一宇宙速度又叫作环绕速度，第二宇宙速度又叫作逃逸速度。理论分析表明，逃逸速度是环绕速度的_______倍。17、一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面的斜坡上的点沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间落到斜坡上另一点斜面的倾角为已知该星球半径为引力常量为该星球表面的重力加速度为__________；该星球的密度为_________；该星球的第一宇宙速度为_____________；人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期为__________。

18、重力势能。

1.定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。

2.大小：物体的重力势能等于它所受___________与所处___________的乘积，表达式为Ep=mgh。

3.单位：_______________

4.重力做功和重力势能变化的关系：重力做正功，重力势能___________，重力做负功，重力势能_______________关系式：WG=_______________评卷人得分四、作图题(共4题，共8分)19、如图所示，在一内壁光滑环状管道位于竖直面内，其管道口径很小，环半径为R（比管道的口径大得多）。一小球直径略小于管道口径，可视为质点。此时小球滑到达管道的顶端，速度大小为重力加速度为g。请作出小球的受力示意图。

20、图甲为抛出的石子在空中运动的部分轨迹，图乙是水平面上一小钢球在磁铁作用下的部分运动轨迹．请画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向．（不计空气阻力）

21、一个物体在光滑水平面上运动，其速度方向如图中的v所示。从A点开始，它受到向前但偏右（观察者沿着物体前进的方向看，下同）的合力。到达B点时，这个合力的方向突然变得与前进方向相同。达到C点时，合力的方向又突然改为向前但偏左。物体最终到达D点。请你大致画出物体由A至D的运动轨迹，并标出B点、C点和D点。

22、在图的实验中，假设从某时刻（）开始，红蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10与此同时，玻璃管向右沿水平方向匀加速平移，每1s内的位移依次是4122028在图所示的坐标系中，y表示蜡块在竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，时蜡块位于坐标原点。请在图中标出t等于1s；2s、3s、4s时蜡块的位置；并用平滑曲线描绘蜡块的轨迹。

评卷人得分五、实验题(共1题，共6分)23、图甲所示为某实验小组测量重力加速度的装置图，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略），F为光电门，物体A、B质量均为M，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计）。此外该实验小组还准备了砝码一套（n个相同的砝码，质量均为m）和刻度尺等；请在以下实验步骤中按要求作答：

（1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门之间的高度差h；

（2）取出一个砝码放在A中，让A从位置O由静止开始下降；

（3）记录下遮光条通过光电门的时间△t，根据所测数据计算出A下落到F处的速率v=_______；

（4）改变砝码的个数，重复（2）（3）步骤，得到多组n（n为A中所放砝码的个数）及△t的数据，作出以（△t）2为纵轴，以_______为横轴的图像，如图乙所示（图中横、纵坐标物理量的单位均采用国际单位制），若斜率为k，则g=_______（用M、m、d、h、k表示）。评卷人得分六、解答题(共2题，共4分)24、小伙伴在河岸做抛石子游戏．如图所示为河的横截面示意图，小亮自O点以垂直岸边的水平速度向对岸抛石子，已知O点离水面AB的高度为h，O、A两点间的水平距离为水面AB的宽度为河岸倾角为θ，重力加速度为g；求：

（1）若石子直接落到水面上，求其在空中飞行的时间t；

（2）为使石子直接落到水面上，求抛出时速度大小的的范围；

（3）若石子质量为m，抛出速度大小为v时恰好在C点垂直撞击河坡，求石子从O到C过程中减少的重力势能ΔEP。

25、如图所示，某同学正对篮板起跳投篮，球出手后斜向上抛出，出手时速度的方向与水平方向的夹角篮球恰好垂直击中篮板，反弹后速度沿水平方向，而后进入篮圈。球刚出手时，球心点离地的高度篮球击中篮板的位置离地的高度为离篮圈的高度为篮圈的直径篮板与篮圈的最小距离篮球的直径不考虑空气阻力和篮球的转动。已知篮板平面保持竖直且与篮圈所在平面垂直，重力加速度求：

（1）篮球击中篮板时的速度大小；

（2）球在点时的速度大小；

（3）要使篮球落入篮圈而进球（即球心下降到篮圈所在平面时；球未与篮圈接触），球打板后反弹的速度范围。

参考答案一、选择题(共5题，共10分)1、B【分析】【详解】

物体从静止以的加速度竖直下降h高度，所以物体受到重力和竖直向上的力F，F的大小为

物体下降高度h的过程中，重力做功为

力F做功为

合力做功为

故物体的机械能减少动能增加

故选B。2、B【分析】【详解】

M点的小球受到重力和杆的支持力，在水平面内做匀速圆周运动，合力的方向沿水平方向，则有

可得

同理，N点的小球受到重力和杆的支持力，在水平面内做匀速圆周运动，合力的方向沿水平方向，设ON与竖直方向之间的夹角为则有

可得

又有

联立可得

M、N两环做圆周运动的线速度之比为

故B正确；A；C、D错误；

故选B。3、D【分析】【详解】

设月球到O点的距离为地球到O点的距离为月球绕O点做匀速圆周运动时，有

地球绕O点做匀速圆周运动时，有

联立可得

若认为月球是绕地球中心做匀速圆周运动，则有

可得

联立可得

故选D。4、B【分析】【详解】

AB．船在静水中的划行速度v1=4m/s，河水的流速v2=5m/s，渡过d=30m宽的河．船速小于水速；船不可能沿垂直于河岸的航线抵达对岸；该船的最短航程大于河宽．故A项错误，B项正确．

CD．当船速垂直河岸时，渡河所用时间

渡河的最短时间与水速无关．故CD两项错误．

故选B。

点睛：运动的独立性原理又称运动的叠加性原理，是指一个物体同时参与几种运动，各分运动都可看成独立进行的，互不影响，物体的合运动则视为几个相互独立分运动叠加的结果．知道最小位移、最短时间对应的物理模型．5、B【分析】【详解】

由图可知行星的轨道半径大，那么由开普勒第三定律知其周期长．每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，说明从最初在日地连线的延长线上开始，每一年地球都在行星的前面比行星多转圆周的N分之一，N年后地球转了N圈，比行星多转1圈，即行星转了N-1圈，从而再次在日地连线的延长线上．所以行星的周期是年，根据开普勒第三定律有即：

故选B.

点睛：解答此题的关键由题意分析得出每过N年地球比行星多围绕太阳转一圈，由此求出行星的周期，再由开普勒第三定律求解即可.二、多选题(共6题，共12分)6、B:C【分析】【详解】

由于落到斜面上M点时速度水平向右，故可把质点在空中的运动逆向看成从M点向左的平抛运动，设在M点的速度大小为u，把质点在斜面底端的速度v分解为水平u和竖直vy由x=ut，竖直方向：位移间的关系：解得空中飞行时间：vy=2utanθ，v和水平方向夹角的正切值为定值，即落到N点时速度方向水平向右，故C正确；速度为：即v与u成正比，故落到M和N两点速度之比为1：2，故A错误；由知，落到M和N两点时间之比为1：2，故B正确；竖直高度为知y和u2成正比，M和N两点距离斜面底端的高度之比为1：4，故D错误．所以BC正确，AD错误．7、A:D【分析】试题分析：做曲线运动的物体的速度方向一定改变；故曲线运动一定是变速运动，A正确；做曲线运动的物体，受到的合外力方向不一定在不断改变，例如平抛运动所受的合外力为重力，大小方向都不变；B错误；只有做匀速圆周运动的物体所受的合外力才是一定指向圆心，C错误；做匀变速曲线运动的物体，相等时间内速度的变化量相同，均为aT，选项D正确；故选AD．

考点：曲线运动的特点；平抛运动及圆周运动的规律．

【名师点睛】物体做曲线运动时，所受合外力的方向与加速度的方向在同一直线上，合力可以是恒力，也可以是变力，加速度可以是变化的，也可以是不变的．平抛运动的物体所受合力是重力，加速度恒定不变，平抛运动是一种匀变速曲线运动．物体做圆周运动时所受的合外力不一定是其向心力．8、A:B【分析】【详解】

A．根据向心加速度与关系可知地球自转角速度为

A正确；

B．月球绕地球运行

解得地球质量

地球的密度

B正确；

C．在地球赤道上，万有引力满足

所以向心加速度之比

C错误；

D．月球绕地球运行的角速度

根据角速度与周期的关系可知地球自转周期与月球公转周期之比为

D错误。

故选AB。9、B:D【分析】【详解】

A．探测器在上升过程中先加速后减速；加速度先向上后向下，先是超重状态后是失重状态，故A错误；

B．设火星表面的重力加速度为上升的高度为时达到最大速度对内部物体进行分析，由牛顿第二定律及速度位移关系有

速度达到后接着再上升的高度为到达最高点，由速度位移关系有

联立解得

设探测器在下降过程中的运动时间为t，由自由落体运动规律可得

下降过程的平均速度大小为

联立解得

故B正确；

C．设火星的半径为若火星的质量为M，在火星表面由黄金代换可得

解得

故C错误；

D．若火星的半径为R，则火星的第一宇宙速度为

故D正确。

故选BD。10、B:D【分析】【分析】

【详解】

A．在直线三星系统中，星体做圆周运动的向心力由其他两星对它的万有引力的合力提供，根据万有引力定律和牛顿第二定律，有

解得

A项错误；

B．由周期

知直线三星系统中星体做圆周运动的周期为

B项正确；

C．同理，对三角形三星系统中做圆周运动的星体，有

解得

C项错误；

D．由

得

D项正确．

故选BD。11、A:C【分析】【详解】

AB．物体下降h时的末速度为

下落用的时间为

下落的平均速度为

故A正确；B错误；

C．物体受到竖直向上的外力作用，其大小为

物体机械能的减少量等于克服f所做的功，为

故C正确；

D．重力的最大功率为

故D错误。

故选AC。三、填空题(共7题，共14分)12、略

【分析】【分析】

【详解】

（1）[1]弯道处设计成内外轨存在高度差的原因是：使火车在经过弯道处时；尽量让火车受到的重力与轨道对火车的支持力来提供火车转弯所需向心力，从而避免车轮与轨道间有相互挤压。

（2）[2]当火车转弯时，若重力与支持力的合力恰好提供火车转弯所需向心力时，有

又

联立解得，该弯道处最为适宜的通过速度为【解析】见解析13、略

【分析】【分析】

【详解】

（1）[1]由图可知；射角越大，射高越大；

（2）[2]由图可知，射角等于45o时；射程最大；

（3）[3]由图可知当两次的射角分别为60°和30°时，射程相等，即两次的射角互余，则两次的射程相等；【解析】越大45o射程14、略

【分析】【分析】

【详解】

子弹在a处进入筒后，沿直径匀速直线运动，经

时间打在圆筒上，在t时间内，圆筒转过的角度

则

得【解析】15、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】对错错错16、略

【分析】【详解】

第一宇宙速度又叫作环绕速度，则在地球表面发射一个物体，由万有引力提供向心力

可得，第一宇宙速度为

设第二宇宙速度为即在地面以速度发射一个人造天体，它恰好能够到达距地球无限远处，也就是它到达距地球无限远处的速度为零，则根据机械能守恒定律得

所以，第二宇宙速度为

联立可得

所以，逃逸速度是环绕速度的倍。【解析】17、略

【分析】【分析】

由题可知本题考查万有引力定律的应用以及平抛运动的规律。

【详解】

[1]设该星球表面的重力加速度为根据平抛运动规律，水平方向有

竖直方向有

平抛位移与水平方向的夹角的正切值

解得

[2]在星球表面有

解得

该星球的密度

[3]根据万有引力提供向心力，万有引力等于重力，则有

可得

该星球的第一宇宙速度

[4]绕星球表面运行的卫星具有最小的周期，即【解析】①.②.③.④.18、略

【分析】【详解】

略【解析】重力高度焦耳减少增加Ep1-Ep2四、作图题(共4题，共8分)19、略

【分析】【分析】

【详解】

小球滑到达管道的顶端，设小球受重力和管道的作用力，则

由于

所以

说明小球在管道最高点不受管道的作用力；仅受重力作用，故小球的受力示意图为。

【解析】20、略

【